就像导致COVID-19的病毒一样，攻击作物的病原体也在不断变化，以逃避宿主的免疫，或用植物的话说，逃避疾病抗性。有时候，一个单一的基因就决定了抗病作物和易感作物之间的差别。在这种情况下，这种基因通常会阻止病原体一段时间，直到微生物做出改变。

这就是定量抗病的作用所在。在这里，多个基因共同作用，在植物中提供不同程度的抗病能力。如果病原体进化到克服其中一个基因，就会有备份。换句话说，抵抗仍然更加持久。

伊利诺伊大学作物科学系助理教授蒂芙尼·贾曼(Tiffany Jamann)和她的同事从美国国家科学基金会(National Science Foundation)获得了150万美元，用于定量研究玉米的抗病性。

据估计，植物病害每年造成全球作物产量损失13%，减少收入以及食品质量和安全。定量抗病性通常对所有变种的病原体都有效，因此是一种有效的疾病管理工具。“我们的研究将确定玉米一些最重要疾病的抗病机制，它既是植物数量遗传学的模式物种，也是美国最有价值的作物。”

因为在定量抗病中有多个基因共同工作，所以要全部找到它们有点困难。但贾曼在这方面有经验。她和她的同事们首先确定了玉米抵抗细菌性条纹病的基因。她还致力于揭示玉米疾病的病原体生活方式以及高粱的抗性机制。

美国国家科学基金会的这项新研究旨在通过观察整个植株的基因水平来了解对多种玉米叶面和幼苗疾病的定量抗性。贾曼尤其热衷于探索植物如何抵御维管感染，或者植物如何阻止病原体进入植物的水运系统木质部。

“例如，细菌条纹通常被认为是一种非血管病原体;通常细菌不会进入木质部，”她说。“但我们有一些玉米系可以让细菌以这种方式繁殖，所以我们正在试图理解为什么会出现这种情况。”

该研究小组的其他成员，包括作物科学系助理教授Santiago Mideros和北卡罗来纳州立大学的研究人员，将研究对幼苗病害的抗性，并使用基因编辑技术使玉米对玉米叶片病害更具抵抗力。

“除了定量抗病性的工作之外，我们还将为更广泛的玉米遗传群体提供遗传资源。这些资源将不仅仅用于研究疾病耐药性，”Jamann说。

该项目还包括教育部分。项目合作伙伴北卡罗莱纳州立大学将参与为科学教师举办的成功的植物育种和遗传学研讨会，并为其提供资金，同时还将参与北卡罗莱纳州为高中生举办的AgDiscovery夏令营。

“我认为高中生可能会对植物不能远离疾病的概念感到兴奋。这都是关于它们如何进化出耐药性，以及病原体和植物如何试图战胜对方，”贾曼说。